Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin skizzierte einen ehrgeizigen, jahrelangen Plan, um die Ethereum-Basisschicht schneller, schlanker und schließlich quantenresistent zu machen, beginnend mit kürzeren Slot-Zeiten und nahezu sofortiger Finalität.
Ethereums Vision 2029: Schnelle Slots, schnelle Finalität und STARK-freundliche Hashes
In einem ausführlichen Beitrag auf X erläuterte Vitalik Buterin, was er als ein „sehr wichtiges Dokument“ bezeichnete, und bezog sich auf den kürzlich veröffentlichten „Strawmap“, eine vorläufige Roadmap, die vom Ethereum Foundation-Forscher Justin Drake vorgestellt wurde. Das Dokument skizziert eine langfristige Vision für Ethereum Layer-One-Updates bis zum Ende des Jahrzehnts.
„Wir beginnen mit schnellen Slots und schneller Finalität“, schrieb Buterin. „Ich erwarte, dass wir die Slot-Zeit schrittweise reduzieren“, und verwies auf eine Formel „sqrt(2) bei jedem Schritt“, die Ethereum von 12-Sekunden-Slots auf 8, 6, 4, 3 und möglicherweise 2 Sekunden bewegen würde. Die letzten Schritte, warnte er, hängen von „intensiver Forschung“ ab.
Was ist der Strawmap?
Der Strawmap — eine Kombination aus „Strawman“ und „Roadmap“ — ist kein offizieller Beschluss, sondern ein Koordinationstool. Laut Drake richtet er sich an fortgeschrittene Leser, darunter Forscher, Entwickler und Governance-Teilnehmer, und präsentiert Ethereums L1-Ambitionen auf einer einzigen visuellen Zeitleiste.
Seine fünf „Nordsterne“ umfassen ein schnelles L1 mit Slots und Finalität in Sekunden; ein „Gigagas“-L1, das 1 Gigagas pro Sekunde durch zkEVMs und Echtzeit-Beweise anstrebt; ein „Teragas“-L2, das die Datenverfügbarkeit auf 1 Gigabyte pro Sekunde erhöht; Post-Quanten-Kryptographie; und erstklassigen Datenschutz für ETH-Transfers.
Die Zeitleiste erstreckt sich bis 2029, wobei ungefähr alle sechs Monate ein Fork geplant ist. Kommende und Platzhalter-Forks erscheinen in einer sternbasierten Namenssequenz, was Ethereums Tradition der kosmischen Markenbildung fortsetzt.
Schnellere Slots, gleiche Sicherheit?
Derzeit läuft Ethereum auf 12-Sekunden-Slots. Buterin erklärte, dass die Slot-Zeit als ein anpassbarer Parameter behandelt wird, der nach oben hin angepasst wird, wenn das Vertrauen hoch genug ist, um die Sicherheit zu gewährleisten.
„Das Grundprinzip ist, dass wir die Slot-Zeit als einen Parameter ansehen, den wir nach unten anpassen, wenn wir sicher sind, dass es sicher ist“, schrieb er und verglich es mit der Kalibrierung von Blob-Zielen.
Entscheidend ist, dass er argumentierte, dass die meisten Aspekte der Roadmap unabhängig von der Slot-Dauer sind. „Wir müssten im Wesentlichen dasselbe tun, egal ob die Slot-Zeit 2 Sekunden oder 32 Sekunden beträgt“, sagte er.
Ein wichtiger Faktor sind Verbesserungen im Peer-to-Peer (p2p)-Netzwerk, einschließlich Arbeiten mit Erasure Coding. Anstatt dass jeder Knoten vollständige Blockkörper von mehreren Peers erhält, könnten Blöcke in Stücke aufgeteilt werden — zum Beispiel acht Fragmente, von denen vier ausreichen, um den vollständigen Block wiederherzustellen. Dieser Ansatz bewahrt Redundanz, reduziert aber den Bandbreitenaufwand und Latenzspitzen durch langsame Peers.
Buterin sagte, interne Statistiken deuten darauf hin, dass diese Architektur die 95. Perzentil-Blockübertragungszeit erheblich reduzieren kann, was kürzere Slots ohne Sicherheitsverlust ermöglicht, abgesehen von zusätzlicher Protokollkomplexität.
Überdenken von Attestern und Slot-Struktur
Weitere Änderungen überschneiden sich mit Vorschlägen wie ePBS, FOCIL und einer schnellen Bestätigungsregel, die komplexere Slot-Strukturen einführen. Diese Funktionen verkürzen die Latenzzeiten und reduzieren den sicheren Maximalwert von etwa einem Drittel eines Slots auf ein Fünftel.
Um diese Kompression auszugleichen, erforschen Forscher ein Design, bei dem nur 256 bis 1024 zufällig ausgewählte Attester jeden Slot signieren. Für eine nicht-finalisierende Fork-Choice-Logik ist eine kleinere Gruppe ausreichend. Weniger Signaturen würden es ermöglichen, die Aggregationsphase zu entfernen und so wertvolle Millisekunden pro Slot einzusparen.
Finalität in Sekunden, nicht Minuten
Wenn Slot-Zeit der Taktgeber ist, ist Finalität der Abschlussstempel. Heute beträgt die Ethereum-Finalität durchschnittlich etwa 16 Minuten, basierend auf 12-Sekunden-Slots und Multi-Epoch-Bestätigung unter dem Gasper-Design.
Der Strawmap schlägt vor, Slots von der Finalität zu entkoppeln und einen ein-Runden-Byzantin-Fehler-toleranten Algorithmus namens Minimmit-Variante zu verwenden. Im Endzustand könnte die Finalität im Bereich von 6 bis 16 Sekunden liegen.
„Schnelle Finalität ist komplexer“, erkannte Buterin an, und fügte hinzu, dass das endgültige Protokoll möglicherweise einfacher sein könnte als das aktuelle Gasper-System, auch wenn der Übergang invasiv ist.
Ein möglicher Verlauf, den er in seinem Beitrag skizziert, bewegt sich von den heutigen 16 Minuten zu zunehmend kürzeren Intervallen — einschließlich Finalität unter einer Minute — bevor unter Minimmit mit aggressiveren Parametern einzelne Sekunden erreicht werden.
Post-Quanten- und STARK-freundlich von Grund auf
Da der Wandel umfassend ist, sagte Buterin, dass der größte Schritt möglicherweise mit einer kryptografischen Überholung verbunden sein wird, einschließlich post-quantum, hash-basierter Signaturen und einer STARK-freundlichen Hash-Funktion.
Entwickler bewerten derzeit Reaktionen auf jüngste Bedenken bezüglich Poseidon2, einschließlich erhöhter Rundenanzahl, Rückkehr zu Poseidon1 oder Verwendung herkömmlicher Hash-Funktionen wie BLAKE3. Die Forschung ist im Gange.
Ein bemerkenswerter Nebeneffekt des inkrementellen Ansatzes ist, dass die Quantenresistenz auf Slot-Ebene vor dem Schutz auf Finalitäts-Ebene erreicht werden könnte. In diesem Szenario könnten bei plötzlichem Auftauchen leistungsstarker Quantencomputer die Finalitätsgarantien versagen, während die Kette selbst weiterläuft.
Ein „Theseus-Schiff“-Upgrade
In seiner Zusammenfassung sah Buterin den Prozess als schrittweisen Austausch von Komponenten. „Erwarten Sie progressive Verkürzungen sowohl der Slot-Zeit als auch der Finalitätszeit“, schrieb er, verbunden mit einer „Theseus-Schiff“-Transformation der Slot-Struktur und des Konsenses von Ethereum.
Kurz gesagt ist der Strawmap kein Versprechen, sondern ein Vorschlag — ein detaillierter Bauplan, der zur Debatte darüber einlädt, wie sich Ethereums Basisschicht entwickeln sollte. Ob das Netzwerk bis zum Ende des Jahrzehnts 2-Sekunden-Slots und eine Finalität im einstelligen Sekundenbereich erreicht, hängt von Forschung, Governance und der komplexen Kunst des dezentralen Konsenses ab.
Aber die Richtung ist klar: schnellere Blöcke, schnellere Abwicklung und ein Protokoll, das sowohl Hardwarezyklen als auch kryptografische Ären überdauern soll.
FAQ 🔎
- Was ist der Ethereum-Strawmap? Der Strawmap ist eine langfristige, vorläufige Roadmap, die vorgeschlagene Layer-1-Updates bis 2029 skizziert.
- Wie schnell könnte Ethereum-Finalität werden? Unter den vorgeschlagenen Änderungen könnte die Finalität schließlich von etwa 16 Minuten heute auf ungefähr 6–16 Sekunden sinken.
- Was sind schnelle Slots bei Ethereum? Schnelle Slots bedeuten die Reduzierung der Blockzeiten von 12 Sekunden auf bis zu 2 Sekunden, vorbehaltlich Forschung und Sicherheitsüberprüfung.
- Macht der Strawmap Ethereum quantenresistent? Der Plan umfasst die Umstellung auf post-quantum hash-basierte Signaturen, was Teile von Ethereum vor der vollständigen Finalitätsabsicherung möglicherweise schon vor der endgültigen Umstellung quantenresistent machen könnte.
